IoT 도입의 필수 요소 'IoT 플랫폼'
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IoT 도입의 필수 요소 'IoT 플랫폼'
  • 신동윤 기자
  • 승인 2019.04.17 08:45
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현명한 IoT 플랫폼의 선택이 IoT 이니셔티브의 성패 좌우

[테크월드=신동윤 기자] IoT, 그리고 IIoT는 어느덧 우리 삶 속으로 점점 침투해 들어오고 있다. 빅데이터, 인공지능, 클라우드 등 4차 산업혁명의 여러 기술과 결합되면서 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트팩토리, 스마트 시티 등 다양한 분야에서 영향력을 강화해 나가고 있다. 이에 점점 더 많은 기술과 솔루션이 등장하고 있음은 물론이고, 특히 IT와 OT의 결합을 통해 새로운 시장을 창출해 나가려 하고 있다.

하지만 문제는 IoT가 수많은 디바이스로 이뤄질 뿐 아니라, 이를 연결하고 데이터를 수집하기 위한 네트워크, 수집한 데이터를 저장하고 분석하기 위한 클라우드와 인공지능 기술, 그리고 분석된 결과물을 활용하기 위한 애플리케이션 등 복잡한 구조를 갖추고 있기 때문에, 이를 구축하고 개발하는 것이 쉽지 않다는 것이다.

2022년 1조 1933억 달러 시장 예상되는 IoT
가트너의 2018년 자료에 의하면 전세계 IoT 시장 규모는 2018년 7255억 달러로 전년 대비 14.9% 성장했으며, 2016~2022년까지 연평균 12.8% 성장률을 기록하면서 1조 1933억 달러의 시장을 형성할 것으로 예상된다.
서비스 시장이 2018년 2272억 달러로 전체 시장의 31.3%를 차지하고 있으며, 하드웨어 시장이 2157억 달러로 29.7%, 소프트웨어 시장이 1726억 달러로 23.8%, 커넥티비티 시장이 1100억 달러로 13.5%를 차지하고 있는 것으로 분석됐다. 또한 2016~2022년 연평균 성장률은 서비스 시장이 14.8%로 가장 높고, 소프트웨어 13.9%, 커넥티비티 11.7%, 하드웨어 10.5% 순으로 예상된다.

[그림 1] 글로벌 IoT 시장 규모

IoT를 위한 통합 서비스 제공하는 IoT 플랫폼
IoT 플랫폼은 물리적인 객체를 온라인에 구현하기 위해 필요한 요소를 제공하는 통합된 서비스다. 이는 수백만 개의 디바이스 연결을 동시에 지원할 수 있어야하며, 기계와 기계 간의 통신을 위한 장치를 간편하게 구성할 수 있어야 한다.
IoT 플랫폼은 크게 엔드투엔드(End-to-end) 플랫폼, 커넥티비티 플랫폼, 클라우드 플랫폼, 데이터 플랫폼 등 4개로 구분할 수 있다.

[그림 2] IoT 플랫폼의 구조

엔드투엔드 플랫폼은 하드웨어와 소프트웨어, 커넥티비티, 보안, 그리고 수백만 개에 달하는 디바이스의 연결을 관리하기 위한 툴 등을 제공한다. 이는 OTA 펌웨어 업데이트, 디바이스 관리, 클라우드 연결, 이동통신 모뎀 등은 물론이고 수많은 디바이스를 온라인에 연결하고 모니터링하는 등 IoT 구현에 필요한 모든 관리 기능을 통합 제공한다.
커넥티비티 관리 플랫폼은 Wi-Fi에서 이동통신에 이르는 저전력, 저비용 커네티비티 관리 솔루션을 제공한다. 여기에는 커넥티비티 하드웨어, 이동통신 네트워크, 데이터 라우팅 등의 기능이 포함될 수 있다.
IoT 클라우드 플랫폼은 사용자의 복잡한 네트워크 스택 구축의 복잡성을 없애고, 백엔드 서비스와 기타 서비스를 제공해, 수백만 개의 동시 연결 디바이스를 모니터링하고 관리할 수 있는 기능을 제공한다.
데이터 플랫폼은 디바이스로부터 데이터를 수집하고 관리, 비주얼화하며, 데이터를 분석할 수 있도록 수많은 툴의 조합을 제공하는 플랫폼이다.

[그림 3] IoT 플랫폼의 구분

이런 IoT 플랫폼은 ▲DIY 솔루션이나 프로토타입 제작 등에 활용하는 하비스트, ▲스마트 홈이나 웨어러블 기기 등에 해당하는 컨슈머, ▲스마트팩토리나 에너지 최적화, 대중교통 모니터링, 스마트 로지스틱스 등에 활용되는 IIoT, ▲농업, 헬스케어, 대중교통, 스마트시티, 에너지 등에 사용되는 버티컬 산업용 IoT 등으로 분류하기도 한다.
이런 IoT 플랫폼은 장치들을 연결, 관리하고 수집된 데이터를 다양한 애플리케이션과 서비스로 통합하기 위한 미들웨어를 제공한다. 기업들은 이를 통해 표준화된 구성 요소를 조합함으로써 IoT 환경을 구현할 수 있기 때문에 IoT 솔루션 개발 비용과 시간을 크게 단축할 수 있다.
이에 IoT 환경 구축과 관리를 효율적으로 하기 위한 방안으로 IoT 플랫폼이 인기를 모으고 있다. 스웨덴의 IoT 분석 기관인 베르그 인사이트(Berg Insight)가 지난 2018년 발표한 연구 보고서에 의하면, 2017년 IoT 디바이스 관리와 애플리케이션 개발 플랫폼의 세계 시장 규모는 약 11억 달러에 달했으며, 2022년까지 연평균 36.2%의 고속 성장을 거듭해 약 49억 달러에 달하는 거대한 시장을 형성하게 될 것이라고 예상했다.

[그림 4] 글로벌 IoT 플랫폼 시장 규모

스타트업에서 글로벌 대기업에 이르는 IoT 플랫폼 업체
IoT 플랫폼 시장은 소규모의 스타트업에서부터 글로벌 IT 기업에 이르기까지 다양한 업체들이 참여하고 있으며, 이외에도 전통적인 OT 기업들도 관련 시장에 진출해 있는 상황이다.
예를 들면 GE나 PTC는 OT에 IT를 결합시키는 과정에 IoT를 적극 활용하고 있다. GE, PTC, 소프트웨어AG, 텔릿(Telit), 지멘스, 윈드리버 등이 이 시장을 이끌어 나가고 있으며, 이외에도 IBM, SAP, 오라클, 보쉬 등도 IoT 플랫폼 시장에 적극 참여하고 있다.
글로벌 IT 기업들도 IoT 플랫폼 시장 공략에 적극 나서고 있다. 특히 이들은 클라우드 등 인프라를 기반으로 시장 장악에 나서고 있다.
아마존, 마이크로소프트, 구글로 대표되는 이들 기업들은 클라우드 비즈니스 강화를 위해 IoT 플랫폼 시장에 적극 나서고 있으며, 다양한 상품과 서비스를 제공하고 있다.
또한 IoT 플랫폼 시장 공략을 위한 경쟁이 본격화되면서, 기업 간 제휴도 활발히 진행되고 있다.
산업자동화 기업인 로크웰 오토메이션은 IoT 플랫폼 기업인 PTC에 10억 달러 규모의 투자를 진행하면서 전략적 제휴를 체결한 바 있으며, GE 디지털과 마이크로소프트도 IIoT 관련 파트너십을 체결했다. 구글도 IoT 플랫폼 기업인 C3 IoT와 구글 클라우드 환경에서의 AI와 IoT 활용에 대한 파트너십을 체결했다.
디바이스 플랫폼 분야에서 운영체제로는 구글의 브릴로(Brillo)와 마이크로소프트의 윈도우 10 IoT, 그리고 반도체 분야에서는 인텔의 에디슨과 삼성전자의 아틱(ARTIK), ARM의 엠베드(Mbed) 등이 대표적이다. 또한 네트워크 플랫폼 분야에서는 전통적인 네트워크 분야의 강자인 시스코는 물론이고 네트워크 장비용 반도체 업체인 프리스케일 등이 진출을 시도하고 있다.
데이터 분석 플랫폼 분야에서는 아마존의 AWS IoT와 마이크로소프트의 애저(Azur) IoT, 의료 등 특정 산업 분야의 데이터에 강점을 갖고 있는 IBM의 왓슨 IoT, IIoT 분야의 강자 GE의 Predix 등이 있다. 
서비스 플랫폼 분야에는 애플의 홈킷, 구글의 네스트와 구글 홈, 그리고 로그미인으로부터 인수한 자이블리(Xyvely), 아마존의 에코 등과 같은 홈 IoT 플랫폼과 IF TTT, 아이오브릿지(ioBridge)의 씽스픽(ThingSpeak), PTC의 씽웍스(ThingWorx) 등과 같은 응용 서비스 지원 플랫폼이 시장을 주도하고 있다.

주요 IoT 플랫폼 업체 동향
구글은 안드로이드 운영체제를 중심으로 한 개방형 IoT 생태계를 구축해 나가고 있다. IoT 운영체제를 포함한 플랫폼인 ‘브릴로(Brillo)’, 자체 IoT 통신 프로토콜인 ‘위브(Weave)’, 네트워크 플랫폼 표준 기구인 ‘스레드 그룹(Thread Group)’, 홈 IoT 플랫폼인 ‘네스트(Nest)’와 ‘구글 홈(Google Home)’, 인공지능인 ‘구글 어시스턴트(Google Assistant)’ 등 각각의 IoT 플랫폼에 대응하면서 IoT 사업을 추진해 나가고 있다.
애플은 핵심 경쟁력인 iOS와 이를 최적화한 디바이스를 중심으로 한 폐쇄적 IoT 생태계를 구축해 나가고 있다. IoT OS(iOS8.1 이후 버전)를 포함한 홈 IoT 플랫폼인 ‘홈킷’을 중심으로 아이폰, 아이패드, 애플 워치, 애플 TV 등 자사 디바이스를 결합한 IoT 사업을 추진해 나가고 있다.

아마존 AWS IoT
아마존은 데이터 분석을 중심으로 인공지능과 하드웨어의 결합을 통해 생태계를 구축해 나가고 있다. 데이터 분석 플랫폼인 ‘AWS IoT’, 인공지능인 ‘알렉사’와 알렉사를 탑재한 홈 IoT 허브인 ‘에코(Echo)’ 스피커 등 개방형 IoT 비즈니스를 추진해 나가고 있다.
AWS IoT는 개발자들에게 SDK를 제공하고 있으며, 이미 많은 기업과 개발자들이 다양한 AWS IoT 애플리케이션을 개발하고 있다.

[그림 5] 아마존 AWS IoT

마이크로소프트 애저 IoT
마이크로소프트는 윈도우 운영체제를 기반으로 한 IoT 운영체제인 ‘윈도우 10 IoT’와 데이터 분석 플랫폼인 ‘애저 IoT’를 중심으로 IoT 비즈니스를 전개해 나가고 있다. ‘애저 IoT’는 머신러닝(Machine Learning) 기술을 이용, IoT 기기에서 생성된 데이터를 클라우드에 수집, 분석하는 플랫폼이다.
애저 IoT는 각종 센서 디바이스에서 생성되는 데이터를 기존 애저 클라우드 서비스 중 IoT에 해당하는 부분만 따로 수집, 처리하고, 이를 머신러닝으로 분석한다.

[그림 6] 마이크로소프트 애저 IoT

IBM 왓슨 IoT
IBM의 ‘왓슨 IoT’는 인공지능을 기반으로 IoT 기기를 통해 습득한 데이터를 분석하는 대표적인 데이터 분석 플랫폼이다. IBM은 빅데이터를 갖고 있거나 데이터 분석이 필요한 기업에게 왓슨 IoT 플랫폼을 제공하고, 기업들은 왓슨 IoT 플랫폼을 이용해 IoT 서비스를 제공하는 방식이다.
왓슨 IoT는 의료 산업에서의 데이터 분석에서 시작해 기계, 자동차, 물류, 보안, 금융, 로봇 등 다양한 산업으로 확대 적용하고 있다.

[그림 7] IBM 왓슨 IoT

IOT 플랫폼 선택 가이드
수많은 IoT 플랫폼이 난립하고 있는 상황에서 사용자나 기업의 환경에 맞춘 IoT 플랫폼을 선택하는 것 또한 쉽지 않은 일이 되고 있다. 이에 IoT 플랫폼 선택 시 고려해야 할 부분에 대해 간단히 알아보자.

1. 커넥티비티
벤더의 네트워크 영역이 현재와 미래의 이니셔티브에 얼마나 잘 부합하는가?

2. 커넥티비티 방식
필요로 하는 커넥티비는 어떤 방식인가? IoT 제품에 필요한 커넥티비티는 Wi-Fi인가 아니면 이동통신 솔루션인가? 이런 요구 사항을 평가하고, 벤더가 이를 어떻게 해결할 수 있는지 확인해야 한다.

3. 시장 수명(Market Longevity)
IoT 플랫폼이 얼마나 오랫동안 비즈니스에 사용돼 왔는가? IoT 시장은 비교적 새롭게 형성됐지만, 매우 빠르게 발전해 가고 있다. 4년 이상 서비스를 제공해 온 IoT 플랫폼을 찾는 것이 일반적으로 이상적이다.

4. 서비스 형태
IoT 플랫폼이 어떤 형태를 취하고 있는가? 일부 서비스는 순수한 커넥티비티 플랫폼인 반면, 다른 서비스는 하드웨어, 소프트웨어, 커넥티비티를 제공하는 엔드투엔드 솔루션이다. 우선 현재 비즈니스에 필요한 요소는 무엇인지에 대한 평가가 필요하다. 또한 시간이 지남에 따라 이런 요구가 어떻게 변화할 것인지 파악해야 한다.

5. 지리적 커버리지(Geographic coverage)
임베디드 SIM과 이에 대한 글로벌 지원을 제공하고 있는가? IoT 플랫폼이 비즈니스에 필요한 영역을 충분히 다루고 있는가?

6. 데이터 플랜(Data plan)
벤더는 합리적인 데이터 플랜을 제공하고 있는가? 언제든 데이터 서비스를 중지하거나 일시 중단할 수 있는 기능, 그리고 사용되는 데이터의 양을 제어할 수 있는 기능을 원할 것이다.

7. 보안/개인정보
과거 보안이나 개인정보 보호 문제를 어떻게 처리했는지 살펴보고, 보안 관련 내용을 검토하는 것이 좋다. 해당 플랫폼이 어떻게 보안 문제를 해결하는 지, 그리고 어떻게 이를 통해 복잡성을 해결할 수 있는지 평가할 필요가 있다.

8. 관리된 통합/API 액세스
벤더는 어떻게 이동통신 모뎀, 캐리어/SIM 카드, 디바이스 진단, 펌웨어 업데이트, 클라우드 연결, 보안, 애플리케이션 계층, RTOS 등 IoT에 필요한 모든 복잡한 요소를 엔지니어링 팀이 별도의 작업을 수행할 필요 없는 단순한 패키지로 통합하는가?

9. 데이터 액세스
IoT 플랫폼을 통해 획득한 데이터를 엔터프라이즈 백엔드나 현재의 클라우드 서비스와 어떻게 통합할 것인가? 이 데이터로 무엇을 할 계획인가? 서비스가 이런 요구를 충족시킬 수 있는가?

10. 도메인 전문가/엔지니어링 서비스/파트너 협업
IoT 도입은 복잡하기 때문에 제품 개발 프로세스를 지원할 수 있는 파트너가 필요하다. IoT 플랫폼이 이런 요구를 충족시키는데 도움이 되는가?

11. IoT 에코시스템
IoT 플랫폼이 제공하는 서비스 간의 관계를 확인하고 이해해야 한다. 이는 이런 서비스가 상품 제작에 어떤 도움을 줄 수 있는지 알 수 있게 해 줄 것이다. 만약 이해가 되지 않는다면 영업 담당자와 상의하는 것도 좋은 방법이다.

12. IoT 로드맵
IoT 플랫폼은 이제 막 확장되기 시작했을 뿐이다. IoT 플랫폼의 로드맵이 기업의 요구 사항에 부합하는가? 커넥티비티, 데이터, 하드웨어로 확장될 계획을 갖고 있는가? 이런 확장이 어떤 도움이 되는가?

13. 하드웨어
벤더가 기업이 목표로 하는 특정 사례에 대한 기성품 애플리케이션이나 개발자 키트, 또는 스타터 패키지를 제공하고 있는가? 아마도 일부 커스터마이징이 필요할 수는 있지만, 처음부터 시작하지 않아도 된다는 것 만으로도 상당한 시간과 노력을 절약할 수 있다.

14. 하드웨어 불가지론(Hardware Agnosticism)
하드웨어 불가지론은 “우리는 소프트웨어만 취급한다. 즉, 어려운 작업은 오로지 당신 스스로 해결해야 한다”는 것을 의미하는 말이다. 다시 말해 이런 것에 속지 말기를 바란다.

15. 디바이스 관리
벤더는 현장에서 IoT 디바이스를 어떻게 모니터링, 세그먼트, 관리할 수 있도록 지원하는가?

16. OTA 펌웨어 업데이트
벤더는 어떻게 원격으로 디바이스 업데이트와 버그 픽스를 전송하는가? 이런 과정이 간단한가? 아니면 복잡한가(물론 간단한 해결책이 최고다)?


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